거대한 초질량 블랙홀이 주위 물질을 꿀꺽 삼키고 두 차례나 ‘트림’하는 광경이 사상 처음으로 관측됐다.최근 미국 콜로라도대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경과 찬드라 엑스선 망원경을 통해 블랙홀의 트림 장면을 두 번이나 포착했다고 밝혔다. 공상과학 영화의 배경으로 등장해 우리에게도 친숙한 블랙홀은 모든 것을 흡수하고 파괴하며 절대 헤어나올 수 없는 존재로 인식돼 왔다. 그러나 블랙홀은 주위에 인접한 가스와 먼지, 심지어 별까지 통째로 먹어 치운 뒤 마치 트림하듯 격렬하게 외부로 가스를 분출한다. 이 과정에서 빛조차 흡수해 보이지 않는 블랙홀의 존재가 확인된다. 이번에 연구 대상에 오른 블랙홀은 지구에서 8억 광년 떨어진 은하인 SDSS J1354+1327의 중심부에서 확인됐다. 연구팀이 공개한 사진을 보면 뿌연 붉은빛 가스는 블랙홀이 뿜어낸 최근의 트림, 그리고 아래쪽 녹색빛은 10만년 전 방출된 트림의 잔여물이다. 연구를 이끈 줄리에 코머퍼드 교수는 “블랙홀은 게걸스러운 먹보로 식사 예절이 별로”라면서 “과거에 블랙홀이 한 차례 트림하는 모습은 관측된 바 있으나 두 차례는 처음”이라고 의미를 부여했다. 이어 “두 트림 사이의 시간 차이는 10만년 정도로 3만 광년에 걸쳐 퍼졌다”고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

거대한 초질량 블랙홀이 주위 물질을 꿀꺽 삼키고 두차례나 '트림'하는 광경이 사상 처음으로 관측됐다. 최근 미국 콜로라도 대학 연구팀은 미 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경과 찬드라 X선 망원경을 통해 블랙홀의 트림 장면을 두번이나 포착했다고 밝혔다. 공상과학영화의 배경으로 등장해 우리에게도 친숙한 블랙홀은 모든 것을 흡수하고 파괴하며 절대 헤어나올 수 없는 존재로 인식돼왔다. 그러나 블랙홀은 주위에 인접한 가스와 먼지, 심지어 별까지 통째로 먹어치운 후 마치 트림하듯 격렬하게 외부로 가스를 분출한다. 이 과정에서 빛조차 흡수해 보이지 않는 블랙홀이 우리에게 존재가 확인된다. 이번에 연구대상에 오른 블랙홀은 지구에서 8억 광년 떨어진 은하인 'SDSS J1354+1327'의 중심부에서 확인됐다. 연구팀이 공개한 사진을 보면 뿌연 붉은빛 가스는 블랙홀이 뿜어낸 최근의 트림, 그리고 아래쪽 녹색 빛은 10만 년 전 방출된 트림의 잔여물이다. 연구를 이끈 줄리에 코머포드 교수는 "블랙홀은 게걸스러운 먹보로 식사예절이 별로"라면서 "과거에 블랙홀이 한차례 트림하는 모습은 관측된 바 있으나 두차례는 처음"이라고 의미를 부여했다. 이어 "두 트림 사이의 시간 차이는 10만 년 정도로 3만 광년에 걸쳐 퍼졌다"고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

천체의 자전 주기는 보통 일정하다. 그래서 지구 역시 하루의 길이가 일정하다. 하지만 천체의 자전 주기도 변할 수 있다. 사실 지구의 경우 과거에는 지금보다 자전 속도가 빨라 하루의 길이가 짧았고 현재도 달과의 중력 상호작용으로 자전 속도가 조금씩 느려지고 있다. 다만 그 속도가 너무 느려 우리가 잘 인지하지 못할 뿐이다. 하지만 태양계에는 훨씬 빨리 자전 주기가 변하는 천체들이 있다. '41P/Tuttle–Giacobini–Kresák' 혹은 약자로 41P는 지름 1.4km 정도의 작은 혜성이다. 대략 5.4년 주기로 태양을 공전하는데, 어두운 혜성이라 지구 가까이 와도 망원경 없이 보기는 어렵다. 따라서 사실 인지도가 낮은 혜성이지만, 작년에 이 혜성을 관측한 과학자들은 흥미로운 사실을 발견했다. 혜성의 자전 주기가 갑자기 두 배 이상 늘어났기 때문이다. 지난해 3월 경 지구에 가까워질 때 41P의 자전 주기는 20시간 정도였다. 그런데 미 항공우주국(NASA)의 스위프트 위성이 5월 7일에서 9일 사이 이 혜성을 관측한 결과 놀랍게도 두 달이 채 안 되는 동안 자전 주기가 46-60시간 정도로 늘어난 것이 관측되었다. 과거에도 자전 주기가 바뀌는 혜성은 알려져 있으나 이렇게 빨리 자전 주기가 바뀐 혜성은 처음이기 때문에 이는 과학자들의 주목을 끌었다. 혜성의 자전 주기가 바뀌는 것은 혜성의 상대적으로 작은 질량과 혜성에서 분출하는 가스와 먼지 때문이다. 태양에 가까워진 혜성에서 분출되는 가스는 모든 방향으로 균일하게 배출되는 것이 아니라 약한 부분을 뚫고 분출하는 경우가 많다. 이때 분출된 가스와 먼지의 방향, 질량, 속도 등이 혜성의 자전 속도에 영향을 미친다. 이 경우에는 브레이크로 작용한 셈이다. 과학자들은 41P의 자전 주기가 100시간까지도 늘어날 수 있다고 보고 있다. 이 가정이 옳다면 혜성 41P의 하루는 20시간에서 100시간 정도로 매우 다양한 셈이다. 태양계는 사실 우리 은하에 있는 수많이 존재하는 평범한 별 가운데 하나다. 하지만 이 태양계에는 특별한 사연을 가진 천체들이 많다. 태양계를 방랑하는 혜성 역시 자신만의 스토리를 지닌 독특한 존재들이다. 동시에 혜성에는 태양계 역사의 비밀이 숨겨져 있다고 생각된다. 태양계 초기의 물질을 고스란히 간직하고 있기 때문이다. 앞으로 혜성이 지닌 미스터리를 풀기 위한 연구가 계속될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

멀고 먼 우주에는 우리에게는 과자 상표로도 유명한 성운이 있다. 최근 미 항공우주국(NASA)은 3D로 제작한 오리온 성운의 실감나는 모습을 영상으로 공개했다. 마치 우주선을 타고 오리온 성운을 탐험하는듯한 느낌을 주는 이 영상은 허블우주망원경이 촬영한 가시광 이미지와 스피처 우주망원경의 적외선 이미지를 합쳐 만든 것이다. 우리 은하에 속하는 오리온 성운(Orion Nebula)은 지구에서 약 1350광년 거리에 있으며 성간 가스와 먼지가 구름처럼 펼쳐져 있다. 또한 오리온 성운은 맨 눈으로도 관측이 가능한 대표적인 발광성운(發光星雲·주위의 열을 받아 스스로 빛을 내는 성운)이다. 오리온 성운이 이처럼 화려하게 빛날 수 있는 이유는 그 심장부에 매우 무겁고 밝은 어린 별 4개가 존재하기 때문이다. 성운에 가려 잘 보이지 않지만 이 별들이 방출하는 강렬힌 자외선이 수소구름과 어우러져 화려하면서도 어지러운 모습을 발하게 된다. 전문가들은 이 별과 그 주위 천체들의 집단을 ‘트라페지움’(Trapezium), 곧 사다리꼴 성단이라 부른다. 다른 성운과 마찬가지로 성간 가스와 먼지로 가득찬 구름같은 이 속에서 인간의 머리로는 상상할 수 없는 수많은 별들이 새로 태어난다. NASA가 이번에 공개한 3분 남짓한 영상에는 성운으로 가득찬 오리온 속 모습이 생생히 담겨있다. NASA 측은 "천체망원경의 데이터와 할리우드 시각효과 전문가의 도움을 받아 이 영상을 제작했다"면서 "우주라는 것이 정말 무엇인지 이해하는데 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

신이 셀 수 없이 많은 보석을 우주에 뿌린다면 이같은 모습으로 빛날까? 지난 12일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경으로 촬영한 보석같은 은하의 모습으로 홈페이지에 공개했다. 찬란한 보석같은 아름다운 사진 속 대상은 다름아닌 우리가 사는 곳인 '우리은하'(Milky Way Galaxy)다. 지름이 10만 광년에 달하는 우리은하는 나선같은 형태를 하고 있어 나선은하로 분류되지만 그 중심에 별들로 구성된 막대모양의 구조가 있어 막대나선은하에 속한다. 이중 태양계는 우리은하의 중심에서도 3만 광년이나 떨어진 나선팔 부근에 자리잡고 있다. 한마디로 인류는 우리은하의 중심에서도 한참이나 떨어진 '변두리'에 살고있는 셈이다. 우리 은하의 중심부를 담고있는 이 사진에는 이제 운명을 다한 적색으로 보이는 적색거성과 우주적인 관점에서는 막 태어난 푸른색 별들의 모습이 담겨있다. 우리의 태양 역시 사진 속 수많은 별들처럼 100억년 쯤 지나면 적색거성 단계를 거쳐 생을 마감한다. 그러나 별의 최후는 역설적으로 새로운 별의 탄생을 가져온다. 죽어가는 별이 내뿜는 가스는 다시 뭉쳐서 새로운 세대의 별이 되기 때문으로 공개된 이 사진은 어찌보면 우주의 생로병사를 모두 담고있다. 　 사진=NASA, ESA, and T. Brown (STScI) 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

2018년 무술년이 시작된 지도 벌써 일주일이 지났다. 새해에도 연구자들은 새로운 연구성과를 내기 위해 연구에 매진할 것이다. 그렇지만 전 세계 과학계의 큰손이라고 할 수 있는 미국 도널드 트럼프 행정부는 여전히 지구온난화와 백신접종에 부정적인 모습을 보이는 등 과학기술에 대해 불신을 드러내고 있으며 영국의 유럽연합(EU) 탈퇴에 따른 연구비 지원과 과학자들의 이탈 등 정치적 변화가 과학계의 모습을 바꿀 수 있다는 우려도 커지고 있다. 그럼에도 불구하고 세계적인 과학저널인 ‘네이처’와 ‘사이언스’는 ‘올해 기대되는 과학분야 연구성과’들을 선정해 발표했다.올해 기대를 한 몸에 받고 있는 연구는 ‘블랙홀의 실제 모습 공개’이다. 블랙홀이 있다는 사실은 중력파 덕분에 확인됐지만 실제 블랙홀의 모습이 공개된 적은 한 번도 없다. 지난해 4월 남극, 미국 하와이, 칠레, 프랑스 등 전 세계 9곳에 설치된 전파망원경을 하나로 연결해 지구 크기의 거대 망원경처럼 활용해 블랙홀의 모습을 보려는 ‘이벤트 호라이즌 망원경’(EHT) 프로젝트에 나섰다. 한국 천문연구원도 참여한 이 프로젝트는 우리 은하 중심부에 있는 거대 블랙홀인 ‘궁수자리A*’를 관찰했다. 거대 블랙홀은 질량은 크지만 크기는 작기 때문에 국제 연구팀은 관측한 데이터에서 블랙홀과 관련 없는 잡음을 제거하고 서로 다른 지점에서 관측된 데이터를 붙여 분석하는 작업을 거쳐 좀더 명확한 관측영상을 올해 공개할 것으로 예상되고 있다.또 주목받고 있는 것은 ‘DNA고고학’을 통해 인류 기원을 밝혀내는 연구다. DNA고고학은 유물에 대한 DNA 분석을 통해 과거를 추적하는 학문분야다. 지난해 초 독일 막스플랑크 진화인류학연구소는 오래된 유골뿐만 아니라 퇴적물에서도 원시인들의 DNA를 채취할 수 있는 기법을 개발했다고 발표했다. 원시인들이 거주했던 동굴이나 집단군락지가 잘 보존돼 있다면 유골이 아니더라도 다른 유물들로부터 극미량의 유전자를 찾아낼 수 있게 됐다는 것이다. 이런 신기술을 바탕으로 원시 인류 조상의 DNA에서 지금과 알려지지 않은 새로운 인류의 기원을 발견할 수도 있게 될 것이라고 ‘사이언스’는 예측했다.전염병을 예측한다는 것은 사실상 불가능한 일이지만 최근 몇 년 동안 사라진 것으로 간주됐던 과거의 전염병들이 다시 대유행할 조짐이 나타나고 있다는 것을 주목해야 한다는 지적이 나왔다. 아프리카 나이지리아와 브라질 상파울루 지역에서는 모기에 의해 전파되는 황열병이 다시 등장해 주변 지역으로 확산될 조짐을 보이고 있으며, 주로 겨울에 유행하는 전염병으로 최근에는 거의 사라진 것으로 알려진 디프테리아는 더운 방글라데시 지역에서 유행하고 있다. 또 예멘 지역에서는 콜레라가 확산되고 있다. 역학 전문가들은 “콜레라나 황열병, 디프테리아 등은 현재 거의 사라진 전염병이라고 생각해 백신 제조업체들에서 생산을 줄이고 있어서 비축된 백신도 많지 않아 오래된 전염병들이 다시 급속도로 확산될 가능성이 커지고 있다”고 지적했다.한편 지난해 말 미국 도널드 트럼프 대통령이 달에 다시 사람을 보내겠다는 행정명령에 서명함에 따라 유인 달탐사 경쟁이 다시 불붙을 것으로도 예측했다. 유인 달탐사 재개를 선언했지만 미국이 달까지 사람을 보내는 데는 시간이 걸릴 것으로 예상하고 있는 가운데 현재 달탐사에 있어서는 인도와 중국이 앞서 나가고 있는 상황이다. 인도는 오는 3월 인도 사타시 다완 우주센터에서 궤도선과 착륙선, 탐사로봇을 실은 우주선 ‘찬드라얀2’호를 발사할 예정이다. 2008년 찬드라얀1호가 달 궤도 탐사를 한 이후 9년 만에 발사하는 찬드라얀2호는 달 표면탐사를 시도할 계획이다. 중국 국가우주국도 올해 12월쯤 달 착륙선과 탐사로봇을 실은 ‘창허4’호를 발사할 예정이다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

마치 우리은하의 모습을 멀리서 지켜보는 것과 같은 환상적인 은하의 모습이 망원경에 포착됐다. 지난 6일(현지시간) 미 항공우주국(NASA)은 허블 우주망원경에 장착된 광시야행성카메라2(WFPC2)로 촬영한 은하의 사진을 공개했다. 나선 모양의 팔이 주위를 휘감고 있는 이 은하의 이름은 'UGC 6093'. 지구에서 약 5억 광년 떨어진 사자자리에 위치한 UGC 6093은 그 모습 때문에 나선은하의 한 종류인 막대나선은하(barred spiral galaxy)로 분류된다. 일반적으로 은하는 지구에서 바라본 형태에 따라 둥그런 타원은하와 나선은하, 불규칙 은하 등으로 구분된다. 이중 나선은하는 제대로 그 모습을 갖춘 정상나선은하와 막대나선은하로 나뉜다. UGC 6093의 경우 그 중심에 별들로 구성된 막대 모양의 구조와 여러 개의 나선팔이 있어 막대나선은하에 속한다. 우리은하 역시 모습이 이와 유사한 막대나선은하다. 한가지 더 흥미로운 점은 UGC 6093이 짧은 시간 많은 양의 에너지를 방출하는 '활동은하'(active galaxy)라는 사실. 특히나 활동은하의 에너지원은 그 중심핵에 있는데 전문가들은 이를 '활동은하핵'(AGN)이라 부른다. 그 정체에 대해서는 의견이 다소 엇갈리지만 UGC 6093 중심에는 초질량블랙홀이 주위 물질을 게걸스럽게 잡아먹으며 강력한 자외선을 방출하는 것으로 보인다. 사진=ESA/Hubble & NASA 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국제우주정거장(ISS)이 태양과 지구 사이를 가로지르는 보기 드문 순간을 미국의 한 아마추어 천문가가 포착하는 데 성공했다. 사진에서 태양을 가로지르는 점선처럼 보이는 게 바로 ISS의 모습이다. 미국 CNN 뉴스는 4일(이하 현지시간) 지난 1일 미국 캘리포니아주(州) 투손에 있는 한 공원에서 애리조나대학 레먼산관측소의 앨런 스트라우스 소장이 이와 같은 사진을 촬영했다고 보도했다. 스트라우스 소장은 교육학 전공 박사이지만, 취미로 천체를 관측하고 있는데 새해 첫날 태양을 가로지르는 ISS를 찾기 위해 망원경을 들여다 보면서 사진 촬영을 시도했다고 밝혔다. 이번에 ISS가 태양 앞을 통과하는 데 걸린 시간은 불과 1초 정도다. 미국항공우주국(NASA)에 따르면, 축구장 크기 정도 되는 ISS를 지구에서 관측하는 건 쉬운 일이 아니다. 게다가 시속 약 2만 8000㎞의 속도로 이동하기에 그 모습을 사진에 담으려면 엄청난 노력이 필요하다. 스트라우스 소장은 우선 높은 하늘을 비행하는 ISS의 이미지를 촬영한 영상을 조합해 한 장의 이미지로 재창조했다. 하지만 그가 이번 관측에서 무엇보다 즐거웠던 점은 망원경을 보며 ISS가 지나가길 기다리는 동안 지나가는 행인들의 질문과 나중에 그들에게 촬영한 이미지를 보여주는 것이었다고 말했다. 그는 “이번 관측은 분명히 재미있고 게릴라 활동 같은 측면이었다”면서 “이 취미는 내게 재미를 주고 사람들에게는 일종의 경이로움을 주는 일”이라고 말했다. 사진=앨런 스트라우스 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계 최대 가전쇼인 ‘국제가전박람회(CES) 2018’이 오는 9일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 막을 올린다. 올해의 키워드도 ‘똑똑함’이다. 지난해 화두였던 스마트홈이 도시 전체를 연결하는 스마트시티로 확장됐다. 개인 기기와 집안 생활가전을 연결하는 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT)이 집 밖으로 뛰쳐나간 셈이다. 연결의 중심에는 기존 무선 속도보다 최대 100배가량 빠르다는 5세대(5G) 망이 있다. 올해는 AI 분야에서 세계 최고를 자랑하는 구글이 처음 참여하는 등 흥미로운 관전 포인트가 많다.12일까지 계속되는 올해 전시회에는 전 세계 150여개국 3900여 기업 및 관련 단체들이 참가한다. 방문객 수도 19만명에 이를 것으로 예상된다. 우리나라는 삼성전자, LG전자, 현대차, 한글과컴퓨터 등 71개 기업이 독립관을 차린다. 스마트시티는 교통 시스템, 도시 에너지, 헬스케어 등 집 밖 일상을 모두 연결는 개념이다. 도시 곳곳에 센서를 설치해 언제 어디서나 인터넷 접속이 가능하고, 자율주행차가 도로를 질주하고, 첨단 정보기술(IT)을 자유롭게 사용하는 미래형 도시다. CES를 주최하는 전미소비자기술협회(CTA)의 브라이언 문 부사장은 “어떤 생각을 하고 있든 생각보다 빨리 스마트시티 시대가 열릴 것”이라고 현지 언론에 단언하기도 했다. 그러자면 ‘융합’이 필수다. 가전·IT는 물론 자동차, 로봇, 헬스케어, 콘텐츠&엔터테인먼트, e스포츠 등 모든 제품과 서비스를 결합시켜 ‘세상에 없던’ 제품과 서비스를 새로 창출한다. CTA가 올해 행사 표어를 감탄사인 ‘우와’(Whoa)로 삼은 것은 이런 의미에서다. 스마트홈도 지난해엔 가전끼리 연결하고 원격 제어하는 수준이었지만 올해는 한층 업그레이드됐다. 기존 스마트홈이 스마트폰, 냉장고 같은 플랫폼으로 냉난방, 가스, 보안장치 등을 원격 제어했다면 이제는 AI 스피커가 인터넷 검색, 쇼핑, 일정 관리까지 도맡으며 새로운 서비스 생태계를 창출하고 있다. AI 분야에서 세계 최고 수준 기술을 갖춘 구글이 CES에 처음 참가하는 이유도 여기에 있다. AI 스피커 ‘구글홈’을 가진 구글은 이번에 신개념 스마트홈 기기를 공개할 것으로 알려졌다. 지난해 관심을 한 몸에 받았던 아마존 AI 비서 ‘알렉사’의 진화된 모습도 관심거리다. 인텔 등 글로벌 기업과 삼성전자, LG전자 등 우리 업체들도 AI 기술을 핵심으로 앞세울 전망이다. 지난해 TV 디스플레이로 한판 승부를 벌였던 삼성전자와 LG전자는 올해 스마트홈 가전, AI 스피커로 자웅을 겨룬다. 지난해에 이어 올해도 최대 규모 전시관을 마련한 삼성전자는 자사 AI 비서인 ‘빅스비’를 전자제품, 자동차까지 확대한 일상을 공개한다. LG전자는 구글의 AI 비서 ‘구글 어시스턴트’를 탑재한 ‘씽큐’를 선보인다. 씽큐는 LG전자가 최근 출시한 인공지능 브랜드다. 소니, 지멘스, 필립스 등 일본, 유럽 업체들도 AI, IoT를 심은 제품과 서비스를 전면에 앞세울 것으로 보인다. 디스플레이 시장을 이끄는 우리 업체들의 차세대 TV 주도권 싸움도 이어진다. LG디스플레이는 세계 최초로 88인치 8K 유기발광다이오드(OLED)를 공개하고, 삼성전자는 100인치가 넘는 초대형 퀀텀닷발광다이오드(QLED)를 선보인다. 대만 훙하이에 인수된 일본 샤프도 3년 만에 참가해 8K TV를 전시한다. 메르세데스벤츠, BMW, 폭스바겐, 도요타, 포드 등 글로벌 완성차 업체들은 진화한 자율주행 기술과 자동차 내외부를 IoT 등으로 연결한 커넥티드 기술을 대거 내놓는다. 실제 도로를 달리는 자율주행차 시험 주행도 예정돼 있다. 현대차그룹은 AI 기반 음성인식 비서가 탑재된 커넥티드 카 ‘콕핏’을 최초로 선보인다. 기조 연설자로 세계 1위 통신장비업체 화웨이의 리처드 유 최고경영자(CEO), 중국 1위 인터넷 기업 바이두의 루치 부회장 등 중국 기업인들이 대거 연단에 서는 점도 눈에 띈다. 경제전문지 포브스는 “로봇, 망원경, 센서 등도 눈여겨봐야 할 기술”이라고 소개했다. 이재연 기자 oscal@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)이 태양계에서 가장 가까운 별인 ‘알파 센타우리’에 탐사선을 보내는 계획을 검토하기 시작했다고 영국 과학 잡지 뉴사이언티스트가 보도했다. 그 목적은 지구와 매우 비슷해 ‘쌍둥이 지구’로도 알려진 행성 프록시마 b에 생명체가 존재하는지 알아내기 위해서다. 이 행성은 삼성계인 알파 센타우리에서 가장 작은 알파 센타우리 C(프록시마)를 공전한다. 다만 그 시기는 지금부터 52년 뒤인 2069년으로, 우리 인류가 아폴로 11호를 사용해 최초로 달에 착륙한 지 100주년이 되는 해다. 현시점에서 인류에게는 아직 4.4광년이나 떨어진 곳에 인공 구조물을 보내는 기술이 없다. 알파 센타우리에 도착하려면 광속의 약 10% 속도로 날아간다고 해도 44년의 세월이 걸린다. 즉, 광속의 10%로 비행할 수 있는 우주선을 2069년에 발사한다고 해도 가속 및 감속 기간을 고려하면 빨라도 2113년쯤이 돼야 프록시마 b에 근접 탐사할 수 있다는 것이다. 그리고 탐사 자료를 지구로 보내는 데만 4.4 년이 더 걸린다. 결국 탐사선이 프록시마 b에 도착하기도 전에 현재 지구에 사는 우리 중 대부분이 세상을 떠날 것이다. 세대를 넘는 이야기임에도 NASA는 프록시마 b의 탐사를 계획하고 있다는 점은 주목하지 않을 수 없다. 현재는 항성 간 탐사가 망원경을 사용한 관측으로 제한돼 있지만 매우 오랜 시간을 필요하더라도 탐사선을 보내는 편이 더욱 정밀한 탐사 결과를 얻을 수 있다. 비록 결과를 얻는 것은 자신이 아니라 해도 인류 전체로 보면 거기에서 얻을 수 있는 것은 헤아릴 수 없다. 한편, NASA의 계획보다 빨리 알파 센타우리에서 신호를 받을 가능성도 없는 것은 아니다. 이론 물리학자 스티븐 호킹 박사팀은 레이저광의 조사로 광속의 20%까지 가속하는 빛 추진식 초소형 탐사대를 알파 센타우리에 보내는 ‘브레이크스루 스타샷’(Breakthrough Starshot) 프로젝트를 2016년 발표했다. 이 프로젝트가 구상대로 실현된다면 발사 시점에서 20여 년 만에 탐사선은 알파 센타우리에 도착한다. 이 방법이라면 우리가 살아있을 때 결과를 알 가능성이 크다. 하지만 이를 실현하는 데 드는 비용은 20년 동안 50억~100억 달러(약 5조~10조 원)라고도 한다. 만일 이 계획이 성과를 얻지 못하면 NASA의 계획이 백업 역할을 할 수 있다. 그리고 이 계획마저도 실패로 끝나더라도 항성 간 탐사 기술의 축적은 다음 세대에 큰 도움이 될 것이다. 사진=NASA 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

태양 같은 별 수천 억 개가 모여야 우리 은하 같은 대형 은하를 이룰 수 있다. 따라서 은하는 정말 큰 천체이지만, 우주에서 가장 큰 천체는 아니다. 사실 거대한 은하 수천 개가 모인 은하단에 비교하면 은하 하나는 작은 점에 불과하다. 은하단은 물질과 암흑물질이 만드는 중력에 의해 묶인 은하들은 집단으로 일정한 속도로 우주를 여행하면서 다른 은하단과 충돌해 더 거대한 은하단을 만든다. 과학자들은 많은 관측을 통해서 이 과정을 상세하게 연구했다. 그 가운데 ‘1RXS J0603.3+4214’는 천문학자들 사이에서 ‘칫솔 은하단’(Toothbrush galaxy cluster)이라는 별명으로 더 잘 알려졌다. 은하단 자체가 칫솔 모양으로 생긴 건 아니지만, 대신 은하단 사이 가스(intracluster gas)가 거대한 칫솔 모양으로 뭉쳐져 관측할 수 있기 때문이다. 사실 은하 사이 공간은 별 사이 공간과 마찬가지로 인간의 관점에서 보면 진공 상태나 마찬가지다. 하지만 우주 공간 어디에도 물질의 밀도가 0이 되는 장소는 없다. 아무리 희박해도 약간의 물질은 있게 마련이다. 은하단 내 가스 역시 밀도가 매우 낮지만, 적어도 은하단 밖의 우주 공간보다는 더 높은 밀도의 물질을 지니고 있다. 사실 은하 사이 공간이 워낙 넓기 때문에 은하단 사이 가스를 모두 합치면 은하단의 별의 질량보다 더 크다고 생각된다. 따라서 은하단 사이 가스는 은하단의 진화와 형성에 매우 중요한 역할을 한다. 칫솔 은하단의 경우 두 개의 은하단이 서로 충돌하면서 가스의 밀도와 온도가 높아져 전파 망원경으로 관측이 가능한 경우로 생각된다. 하버드 - 스미스소니언 천체물리 센터의 연구팀은 거대 전파 망원경인 VLA(Very Large Array)를 이용해서 칫솔 은하단을 세밀하게 관측했다. 연구팀은 이 독특한 모양의 가스 구름이 생성된 이유로 은하단 충돌 가설이 가장 타당하다는 결론을 내렸다. 비록 밀도는 낮지만, 중력에 이끌려 서로 충돌한 은하단의 충돌 에너지로 인해 은하단 내 가스의 온도는 섭씨 1000만 도까지 상승한다. 고온의 가스가 방출하는 에너지는 지구에서도 관측이 가능하다. 사진에서는 붉은색으로 보이는 것이 전파 망원경 관측 부위이며 치약처럼 보이는 아래의 파란 구름은 은하단 주변 가스인 헤일로의 X선 관측 결과다. 그리고 이 두 관측 결과를 광학 망원경 관측 사진과 합쳐 위의 사진을 만든 것이다. 지구에서 봤을 때 칫솔처럼 보이는 것은 물론 우연의 일치지만, 칫솔 손잡이와 브러쉬 부분까지 구분이 가능할 정도로 닮았다는 점은 흥미롭다. 하지만 과학자들에게 정말 흥미로운 부분은 우주에서 가장 큰 충돌 사건인 은하단 충돌에서 은하단 사이 가스의 역할을 밝히는 데 큰 도움이 되고 있다는 점이다. 앞으로 이 과정을 더 상세하게 밝히기 위한 연구가 계속 진행될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

2017년 정유년 한 해도 이제 닷새 정도밖에 남지 않았다. 과학계 역시 올해를 마무리하는 데 분주하다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’는 ‘올해 최고의 연구성과’(Breakthrough 2017)를 선정해 발표했고 ‘네이처’는 올해 주목받은 과학자, 최고의 과학뉴스, 가장 많이 읽힌 논문, 가장 주목받은 과학책 등 다양한 분야에서 톱 10을 골랐다. 사이언스와 네이처가 선정한 과학계 소식에서 단연 눈에 띄는 것들은 중성자별 충돌 과정을 찾아낸 것과 잘못된 유전자를 정확하게 골라서 원하는 유전자만 골라서 치료하거나 제거할 수 있는 유전자 편집기술이었다.1. 다중신호 천문학 시대 지난 8월 17일 미국의 중력파 검출기 레이저간섭계중력파관측소(라이고)와 유럽 버고 검출기에 중력파가 검출됐다. 중력파 검출이 끝나고 2초 뒤 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 페르미 감마선우주망원경은 2초간 감마선 폭발 현상을 포착했다. 그 밖에 전 세계 곳곳에 설치된 전파망원경과 광학망원경은 11시간 뒤 약 1억 3000만 광년 떨어진 은하에서 중성자별의 충돌 현상을 관측했다. 전 세계 연구자 수천명이 중력파와 감마선, X선, 가시광선 등 다양한 방식으로 동시에 관측한 이 연구는 사인스가 선정한 올해 가장 혁신적인 연구성과로 꼽혔다.약 1만 2000여명의 사이언스 독자가 선정한 올해 최고의 연구성과는 ‘유전자 치료의 승리’였다. 희귀 유전병인 ‘척수성 근위축증’을 앓고 있는 에블린 빌라렐이라는 3세 소녀를 유전자 치료를 통해 낫게 한 사례는 투표 참여자 47%가 주목할 정도로 압도적 관심을 받은 연구성과였다. 상염색체 이상으로 나타나는 척수성 근위축증은 몸의 근력을 저하시키는 질환으로 신생아 6000~1만명 중 1명꼴로 나타나며 발병 시기에 따라 1~4형으로 나뉜다. 특히 생후 6개월 미만에 발병하는 1형은 가장 흔한 형태로 2세 이전에 숨진다. 미국 전국어린이병원 연구진은 정맥주사를 이용해 문제 유전자를 교체하는 방식으로 치료해 좋은 성과를 거뒀고 치료받은 아이들 대부분이 건강을 회복했다고 의학분야 국제학술지 ‘뉴 잉글랜드 저널 오브 메디슨’ 11월호에 발표했다. 개선해야 할 부분은 여전히 남아 있지만 유전자 치료의 가능성을 보여 준 성과로 주목받았다.2. 유전자 핀셋기술 개발 ‘네이처’는 기존 유전자 가위 기술보다 한층 더 정교해진 4세대 유전자 편집기술을 개발한 미국 하버드대 데이비드 리우 교수를 ‘올해의 인물’ 1위로 선정했다. 유전자 가위는 DNA의 특정부분을 자르고 붙이는 기술로 더 정밀하게 자르고 정확한 위치에 원하는 유전자를 끼워 넣는 것이 핵심이다. 리우 교수는 학생 때부터 유전자 편집 연구에 매달려 지난 10월 자연 상태에는 존재하지 않는 단백질을 이용해 정확하게 유전자 한 부분만을 편집할 수 있는 기술을 개발해 논문을 발표했다. 리우 교수가 만들어 낸 기술은 정확하게 염기 하나만 찾아내 교정할 수 있게 한 기술로 시토신(C)을 티민(T)로 바꾸고 아데닌(A)을 구아닌(G)으로 바꾸는 데 성공해 과학계에서는 3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼-캐스9’을 뛰어넘은 ‘유전자 핀셋’기술을 개발했다고 극찬했다. 많은 전문가들은 간질이나 파킨슨병을 비롯해 각종 유전병의 절반 이상이 DNA에서 염기 하나가 뒤바뀌면서 생기는 만큼 리우 교수가 개발한 유전자 핀셋 기술은 DNA의 정교한 편집이 가능해져 유전병 치료의 획기적인 전기를 만들었다고 평가하고 있다.3. 시간 대칭성 파괴 네이처가 선정한 올해 가장 많이 읽힌 논문은 지난 3월 미국 메릴랜드대와 하버드대 연구팀이 각각 발표한 ‘시간 결정(time crystal) 관측’에 관한 연구성과가 꼽혔다.3 특히 하버드대 연구팀에는 한국인 과학자인 최순원, 최준희씨가 포함돼 있어서 주목받기도 했다. 시간 결정은 2004년 노벨물리학상을 수상한 프랭크 윌첵 MIT 교수가 2012년 처음 제안한 개념으로, 물질의 대칭성이 공간을 기준으로만 깨지는 것이 아니라 시간에 대해서도 깨질 수 있다는 사실이다. 공간대칭성이 깨지는 것은 흔히 관찰됐지만 시간대칭성이 깨지는 것은 처음 관찰됐던 것으로 양자역학 분야에서 고정관념을 깨는 연구로 평가받았다. 이 연구는 시공간을 어떻게 이해할 것인지에 대한 기본적인 질문뿐만 아니라 양자컴퓨터 개발을 위한 원천기술로 응용될 수 있을 것이라는 기대를 안고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올 한 해에도 미지의 우주를 향한 인류의 도전은 계속됐다. 이중 각종 천체망원경을 통한 태양계 밖 외계행성의 발견은 인류에게는 언제나 흥미로운 소식이다. 지구와 같은 환경의 행성이 발견될 경우 외계생명체의 존재 여부, 더 나아가 먼 미래에 인류가 거주할 제2의 지구가 될 수도 있기 때문이다. 올해에 발견된 여러 외계행성 중 압권은 매우 작고 어두운 적색왜성인 트라피스트-1(TRAPPIST-1)를 도는 지구와 유사한 7개의 행성이 무더기로 발견된 것이다. 세계적인 과학저널 네이처는 이 발견을 올해의 10대 과학사건으로 선정했다. 또한 천문 관측 사상 가장 뜨거운 외계행성도 발견돼 학계를 달궜으며 우리나라의 한국천문연구원도 미 항공우주국(NASA)과 공동으로 지구의 질량과 유사한 외계행성 ‘OGLE-2016-BLG-1195Lb’를 발견해 '제2의 지구' 찾기에 한몫했다. 올 한해 발견된 신비로운 외계행성의 일부를 소개한다. - 지구형 행성 트라피스트-1 계 발견 지난 2월 새해부터 천문학계를 들썩이게 만든 발견이다. 지구에서 39광년 떨어진 곳에 위치한 '트라피스트-1'(TRAPPIST-1)은 매우 작고 어두운 적색왜성이다. 흥미로운 점은 이 작은 왜성이 무려 7개나 되는 지구형 행성을 거느리고 있다는 점. NASA 등 국제공동연구팀은 이 행성 7개의 반지름이 지구의 0.7∼1.1배, 질량은 지구의 0.4∼1.4배 범위로, 크기와 질량이 지구와 비슷하다고 결론지었다. 특히나 발견된 행성 중 3개는 액체 형태의 바다가 존재할 가능성이 있어 조심스럽게 외계 생명체가 존재할 가능성도 제기됐다. 그러나 이에 대한 후속연구는 비관적이다. 트라피스트-1 주변의 강력한 항성풍과 방사선 때문에 지구 같은 대기를 보존하기 어려울 것이라는 주장이 제기됐기 때문이다. 이에 따르면 주변 행성들이 대기를 잃어버려 화성처럼 춥고 생명체가 살기 힘든 건조한 행성이 될 가능성이 크다. - 얼음행성 OGLE-2016-BLG-1195Lb　　　 지난 4월 한국천문연구원과 NASA가 공동으로 한국 마이크로렌징 망원경 네트워크(KMTNet)를 이용, 1만 3000광년 떨어진 곳에 위치한 외계행성 'OGLE-2016-BLG-1195Lb'를 발견했다. 질량이 지구의 1.43배로 비슷한 OGLE-2016-BLG-1195Lb는 매우 어두운 항성인 'OGLE-2016-BLG-1195L'의 주위를 공전한다. OGLE-2016-BLG-1195L의 질량은 태양의 7.8% 수준의 매우 작고 차가운 별로, OGLE-2016-BLG-1195Lb는 이로부터 1.16AU(1AU는 지구와 태양 사이의 평균 거리) 떨어진 거리에서 공전하고 있다. 때문에 OGLE-2016-BLG-1195Lb의 표면온도는 명왕성보다도 낮을 것으로 추정되는 얼음 행성이다. - '핫' 뜨거운 행성 발견 지구에서 약 620광년 떨어진 곳에서 우리의 태양만큼이나 뜨거운 행성도 발견됐다. 역대 발견된 것 중 가장 뜨거운 외계행성의 이름은 'KELT-9b'로 표면온도가 4600K에 달하는 가스행성이다. 태양 표면온도가 6000K에 달하는 것과 비교하면 얼마나 뜨거운 지 알 수 있는 대목. KELT-9b의 질량은 목성의 2.88배·반지름은 1.89배로, 태양보다 2배 가까이 뜨거운 모항성 'KELT-9'를 공전한다. 미국 오하이오주립대와 덴마크 코펜하겐대 등이 공동으로 발견했으며 지난 6월 네이처에 연구논문이 발표됐다. 　 - NASA '행성사냥꾼'의 무더기 행성 사냥　 　 NASA의 '행성사냥꾼' 케플러 우주 망원경이 또다시 외계행성을 무더기로 찾아냈다. 지난 6월 NASA는 새 외계행성 후보를 219개나 발견했으며 이중 10개는 크기와 온도가 지구와 비슷해 잠재적으로 액체 상태 물과 생명체가 존재할 수 있는 행성으로 추측했다. 총 6억 달러가 투입된 케플러 미션은 지난 2009년 케플러 망원경이 우주로 발사되면서 시작됐다. 이 망원경에 '행성 사냥꾼'이라는 별명이 붙은 것은 제2의 지구를 찾는 것이 주임무이기 때문으로 지금까지의 임무 수행은 완벽했다. 현재까지 케플러 우주망원경은 총 4000개가 넘는 외계행성 후보를 발견했으며 연구팀은 아직도 그 데이터를 분석 중에 있다. 이중 크기와 온도가 지구가 비슷한 행성은 50여 개 정도다. - 작은 별도는 희한한 거대 행성 기존의 행성 형성 이론에 ‘도전장’을 던진 희한한 거대 행성도 발견됐다. 지난 11월 영국 워릭대학 연구팀은 목성만한 크기의 거대한 외계행성을 발견했다는 논문을 발표했다. 지구에서 약 600광년 떨어진 곳에 위치한 이 행성의 이름은 'NGTS-1b'. 이 행성은 목성같은 가스행성이지만 흥미롭게도 태양 크기의 절반만한 작은 별 'NGTS-1'의 주위를 돈다. 더욱 놀라운 점은 두 천체사이의 거리다. 지구와 태양 사이 거리와 비교하면 3% 밖에 되지 않을 정도로 바짝 붙어있다. NGTS-1의 공전주기는 지구시간 기준으로 불과 2.5일. NGTS-1b의 존재는 기존의 행성 형성 이론으로는 설명하기가 힘들다. 우리가 사는 태양계는 태초에 우주의 가스물질로 이루어진 성운이 자체 중력에 의해 수축하면서 그 중심에 태양이 형성되고 남은 물질이 뭉쳐져 행성이 됐다고 전문가들은 입을 모은다. 이는 여러 이론 중 학계에서 널리 받아들여지는 이론이지만 물론 증명할 수 없는 가설이다. 곧 NGTS-1b 같은 거대 행성이 이렇게 작은 별 주위에 어떤 과정을 통해 형성됐는지가 논쟁거리가 되는 것이다. - 이제는 인공지능이 행성발견도 ‘두뼘 우주’인 바둑을 정복한 인공지능(AI)이 이제는 진짜 우주도 접수할 기세다. 지난 12월 NASA는 케플러 우주망원경과 구글의 AI 기술을 활용해 ‘케플러-90계’에서 새 행성을 발견했다고 발표했다. 케플러-90계는 지구에서 2545광년 떨어져 있으며, 이중 7개의 행성은 과거에 관측됐으며 이번에 새롭게 '케플러-90i'가 발견됐다. 케플러-90i는 지구처럼 암석으로 이루어져있으나 표면 온도는 섭씨 426도에 달해 생명체가 살기엔 적합하지 않은 환경이다. 이번 발견이 의미가 있는 구글의 AI 기술이 활용된 점이다. 과거에는 케플러 우주 망원경이 수집한 데이터를 사람이 일일히 검증했으나 구글의 AI가 학습을 통해 해낸 것이다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

1984년 인류 최초로 생명줄 없이 우주 유영에 성공한 미국 우주비행사 브루스 매캔들스가 80세를 일기로 세상을 떴다.미국항공우주국(NASA)은 고인이 지난 21일(이하 현지시간) 캘리포니아 자택에서 영면했으며 사인은 알려지지 않았다고 23일 전했다. 유족으로는 부인 엘렌 실즈와 두 자녀, 두 손주가 있다. 고인과 해군사관학교 동기인 존 매케인 상원의원은 “우주에서 힘을 들이지 않고 솟아오르는 그의 사진은 많은 미국인들이 인간의 잠재력엔 한계가 없음을 믿게 만들었다”며 안타까워했다. 그는 제트팩이란 장비를 짊어지고 우주왕복선으로부터 100m 거리까지 유영을 한 뒤 1969년 닐 암스트롱의 달 착륙 제일성을 패러디해 “닐에겐 작은 걸음이었을지 모르지만 내겐 엄청난 도약”이라고 밝혔다. 암스트롱의 말을 가장 먼저 중계받은 이가 지상 통제센터에 있던 매캔들스였다. 당시 암스트롱, 버즈 올드린, 마이크 콜린스 등이 성조기를 달 표면에 게양할 때 주고받은 말이 녹음됐는데 고인은 “오 아름답네요. 마이크, 정말로”라고 말했다. 매캔들스는 1966년 NASA에 선발된 우주비행사 19명 가운데 막내로, 28세 때 쿠바 미사일 위기 때 실전 배치된 경력도 갖고 있다. 46세이던 1984년에야 처음 우주 비행에 나서 시속 2만 9000㎞로 궤도를 도는 우주왕복선에서 제트 추진력을 이용해 떠났다가 돌아오는 모험을 감행했다. 뉴욕타임스(NYT)는 프런트 페이지 기사로 “용기와 아름다움의 스펙터클이었다. 생명줄도 없이 암흑의 진공으로 그 작은 제트 추진체를 이용해 떠난 첫 인간 위성이 됐다”고 적었다. 1990년 두 번째 우주 임무에 나서 허블 스페이스 망원경 설치를 도와 우주에서 312시간을 머물렀다. 4시간은 우주 유영이었다. 2015년 영국 일간 가디언 기고릍 통해 첫 우주 유영 때 태양을 마주 봐야 해 챙을 내리고 있었다고 털어놓았다. 그는 “1969년 닐처럼 나도 그곳에서 인류를 대표하고 있었을 뿐”이라고 적었다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

1984년 인류 최초로 생명 연결줄 없이 우주 유영에 성공한 미국 우주인 브루스 맥캔들스가 80세를 일기로 세상을 떠났다. 미국항공우주국(NASA)은 고인이 지난 21일(이하 현지시간) 캘리포니아주 자택에서 유족이 지켜보는 가운데 편안하게 영면했으며 사인은 알려지지 않았다고 23일 전했다. 유족으로는 미망인 엘렌 실즈와 두 자녀, 두 손주가 있다. 고인의 해군사관학교 동기인 존 맥케인 상원의원은 “우주에서 손쉽게 솟아오르는 브루스의 전설적인 사진은 많은 미국인들이 인간의 잠재력에 한계가 없음을 믿게 만들었다”고 그의 죽음을 안타까워했다. 그는 제트팩이란 장비를 지고 우주왕복선으로부터 100m 거리까지 우주 유영을 한 뒤 저유명한 1969년 닐 암스트롱의 달 착륙 제일성을 패러디해 “닐에게는 작은 걸음이었을지 모르지만 내겐 엄청난 도약”이라고 무선 통신을 통해 밝혔다. 사실 암스트롱이 달 착륙 순간 내뱉은 말을 가장 먼저 중계받은 사람이 지상 통제센터에 있던 맥캔들스였다. 당시 고인이 암스트롱을 비롯해 버즈 올드린, 마이크 콜린스 등이 성조기를 달 표면에 꽂는 상황에 주고받은 말들은 고스란히 녹음으로 기록됐는데 고인은 “오 아름답네요. 마이크, 정말로”가 그대로 담겨 있다. 맥캔들스는 1966년 NASA에 의해 선발된 19명의 우주비행사 가운데 가장 막내로 우주 프로그램에 가세했는데 28세 때 쿠바 미사일 위기 때 실전 배치돼 해군 경력을 갖고 있다. 그는 46세이던 1984년에야 처음 우주로 비행했는데 시속 2만 9000㎞로 궤도를 도는 우주왕복선에서 제트 추진력을 이용해 떠났다가 다시 돌아오는 모험을 감행해 대중의 상상력을 자극했다. 나중에 지구로 귀환한 뒤 기자회견 도중 “초당 6.4㎞로 돌진하는 지구를 보는 데 익숙해지면 궤도를 도는 여정은 느리게 여겨져 편안해짐을 느끼게 된다”며 “빠르게 날아가는 비행기 두 대 가운데 어느 쪽으로 갈아 탄다고 생각하는 것과 같은 것”이라고 말했다. 일간 뉴욕 타임스는 프론트 페이지 기사로 싣고 “용기와 아름다움의 스펙터클”이라며 “생명줄도 없이 어두운 진공으로 그 작은 제트 추진체를 이용해 떠나 최초의 인간 위성이 됐다”고 표기했다. 그는 한동안 제트팩 디자인과 개발 분야에서 일했고 1990년 두 번째 우주 임무에 나서 허블 스페이스 망원경 설치를 도왔다. 우주에서 머물렀던 시간은 312시간이며 4시간은 앞서의 제트팩을 이용해서였다. 2015년 영국 일간 가디언과의 인터뷰를 통해 그는 첫 우주 유영 때 태양을 마주 바라봐야 해 챙을 내리고 있었다고 털어놓았다. 그는 “내 이름이 알려지지 않은 것을 통해 사람들은 자신이 똑같은 일을 할 수 있다고 상상할 수 있다. 이게 매력적인 요소 중 한 가지다. 1969년 닐처럼 나도 당시 그곳에서 인류를 대표하고 있었을 따름”이라고 적었다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

해골을 닮았다고 해서 ‘해골 소행성’으로 불리는 ‘2015 TB145’가 2015년에 이어 내년에도 지구를 찾을 것으로 보인다. 소행성 2015 TB145는 직경이 최대 700m에 달하며, 2015년 10월 초 발견됐다. 미국 하와이에 있는 NASA 적외선 천문대(IRTF)는 이를 관찰한 결과 태양 주위를 수없이 돌면서 핵을 에워싸고 강렬한 빛을 내는 코마와 긴 꼬리가 사라진 이른바 ‘죽은 혜성’이라는 결론을 내렸다. 2015년 10월 31일, 핼러윈 축제가 벌어지는 당일 지구 가까이를 스쳐 지나갔다고 해서 ‘핼러윈 소행성’이라는 별칭이 붙기도 한 소행성 2015 TB145는 당시 지구와 49만 9000㎞까지 접근했다. 이는 지구와 달 사이 거리보다 약간 더 먼 거리(약 1.3배)다. 과학자들은 이 소행성이 시속 12만 5500㎞의 속도로 우주를 날고 있으며, 이 같은 속도로 볼 때 오는 2018년 11월, 다시 한 번 지구에 근접하게 다가올 것으로 내다봤다. 해골처럼 생긴 기괴한 모양과 지구와 근접한 거리를 지나간다는 사실 때문에 천문학자뿐만 아니라 일반인에게도 큰 관심을 받은 이 소행성은 2015년 당시 지구에 별다른 영향을 끼치지는 않았다. 올해에도 2015년 당시와 비슷한 거리에서 지구를 지나갈 것으로 예상되며, 북반구 오리온 자리에서 천체 망원경으로 관측이 가능할 것으로 보인다. 한편 현재까지 미국항공우주국(NASA)이 파악한 ‘잠재적 위험 소행성’(지름 140m 이상의 크기를 가지고 지구로부터 750만km 이내의 거리에서 지나가는 소행성)은 1400여개다. 이는 전체에 비하면 극히 일부에 지나지 않는다. 또한 파악된 소행성이라도 천체 중력이나 충돌에 의해 얼마든지 방향을 틀어 우리에게 날아올 가능성은 존재한다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

올 한해에도 미지의 영역인 우주를 향한 인간의 도전은 계속됐다. 지상에서는 ‘역대 최고의 우주쇼‘로 불렸던 개기일식이 북미 대륙을 중심으로 펼쳐졌고 장기간 임무를 펼쳤던 토성 탐사선 카시니호는 '유작'을 남기고 장렬히 산화했다. 또 '태양계 큰형님' 목성은 탐사선 주노에 의해 그 속살을 일부 드러냈다. 최근 해외언론들은 2017년을 결산하는 ‘올해의 우주사진’(The Best Space Photos of 2017)을 선정해 발표했다. 미 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA) 그리고 국제우주정거장(ISS)의 우주비행사, 천체 사진작가들이 촬영해 공개한 사진들에는 우주에 대한 인류의 경외감이 오롯이 담겨있다. 올해 촬영된 우주 사진과 국내에서 인기를 모았던 사진을 일부 가감해 소개한다. 　 -우주에 뜬 '비행접시' 지난 4월 토성탐사선 카시니호가 지구로 보내 온 ‘UFO’ 사진이다. 진짜 UFO처럼 생긴 이 천체는 토성의 위성인 아틀라스(Atlas)로 생긴 모습이 둥글납작해서 비행접시라는 별명을 갖고 있다. 60개가 넘는 토성의 위성들 중에서 가장 이색적인 모습을 한 아틀라스는 가운데가 혹처럼 솟아올랐고, 가장자리가 펑퍼짐하다. 사실 우리 눈에는 만두처럼 보이기도 하는데 실제 서구에서는 이탈리아 만두인 '라비올리'(ravioli) 위성이라고도 부른다. 촬영당시 카시니호와 아틀라스와의 거리는 불과 1만 1,000km로, 이는 역대 최단거리다. - 초신성 폭발 후 남은 게성운 NASA와 ESA가 공동운영하는 허블우주망원경과 찬드라 X레이 망원경, 스피처우주망원경 등 총 5개의 천체망원경이 합작해 만든 게성운 사진으로 지난 5월 공개됐다. 게성운(Crab Nebula)은 지구로부터 6500광년 거리에 있으며 지름은 약 5광년이다. 게의 등딱지처럼 생겨 게성운이라는 재미있는 이름이 붙었으며 사실 별의 진화 마지막 단계인 초신성이 폭발해 만들어진 초신성 잔해다. 성운 중심에는 지름 30km에 달하는 중성자별인 펄서가 존재하며 1초에 30.2회 자전하면서 전자기파를 방출한다. 세계적인 통신사인 로이터가 선정한 올해의 우주사진이기도 하다.　 - '우주의 불꽃' 베텔게우스　 지난 7월 프랑스 파리천문대 등의 국제 천문학자들이 세계 최대 전파망원경 ‘알마’(ALMA)로 포착한 역대 촬영된 것 중 가장 선명한 베텔게우스의 모습이다. 적색 초거성인 베텔게우스는 오리온자리의 좌상 꼭짓점에 있으며 지구와의 거리는 약 650광년으로 별 중에서는 그나마 가깝다. 붉게 타오르는 듯한 베텔게우스의 ‘신상’ 이미지가 볼품없는 것처럼 보이지만 지구와의 거리 때문에 사실 점 수준으로도 촬영하기는 쉽지 않다. 베텔게우스는 여러 모로 흥미로운 별이다. 먼저 베텔게우스의 크기는 태양의 1400배로 50만배나 밝게 빛난다. 만약 베텔게우스를 우리의 태양 자리에 끌어다 놓는다면 목성의 궤도까지 잡아먹을 정도다. 또한 나이가 ‘불과’ 850만 년으로 젊디젊지만, 조만간 임종을 앞둔 별이기도 하다. 곧 수명을 다해 초신성으로 폭발할 운명으로 어쩌면 현장에서는 이미 폭발했을지도 모른다. 만약 오늘 초신성으로 폭발했다면 우리는 650년 후에나 ‘우주의 불꽃놀이’를 지켜볼 수 있다. - 역대 최고 우주쇼 개기일식 미국 현지시간으로 8월 21일 오전 10시 15분(한국시간 22일 새벽 2시 15분) 오리건주를 시작으로 달이 태양을 완전히 덮는 개기일식이 일어났다. 이날 미국인들은 모두 ‘해를 품는 달’의 진기한 모습을 지켜보며 ‘역대 최고의 우주쇼’를 지켜봤다. 이처럼 미국 대륙을 후끈 달아오르게 만든 99년 만의 개기일식은 땅 위에서만 주목한 이벤트는 아니다. 미 국립해양대기국(NOAA)의 최신형 기상위성 GOES16이 촬영해 공개한 사진에는 북미 대륙 위에 덮여 있는 검은 구름 같은 존재가 보인다. 바로 우주에서 본 달 그림자다. 또한 국제우주정거장에 머물고 있는 이탈리아 출신의 우주비행사 파올로 네스폴리가 촬영한 사진에도 개기일식이 잡혔다. 사진 속 지구 아래편으로 보이는 검은 형체가 달 그림자다. 한때는 저주와 재앙의 상징처럼 여겨졌던 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 천체 현상이다. 이는 궤도 선상에 태양-달-지구 순으로 늘어서면서 발생하는데, 지구가 태양을 도는 궤도와 달이 지구를 공전하는 궤도의 각도가 어긋나 있어 부분일식은 자주 일어나지만 개기일식은 통상 2년마다 한 번씩 찾아온다. 한반도에서의 개기일식은 2035년 9월 2일 예정돼 있으나 그나마 평양에서나 온전히 볼 수 있으며 남한에서는 부분일식으로만 관측된다. 　 - 목성탐사선 주노가 촬영한 목성의 '민낯' 지난 9월 1일 탐사선 주노가 목성 옆을 통과하는 플라이바이를 실시하면서 8분 간격으로 가스 행성의 민낯을 잡아냈다. 사진에는 목성 표면의 수많은 구름띠와 폭풍 소용돌이가 연출하는 놀라운 형상이 생생하게 담겨있다. 이 사진은 주노 탐사선과 시민 과학자 제럴드 아히슈테트 션 도런의 합작품이다. 도런은 주노가 보내온 1차 데이터를 색보정해 이같은 목성의 민낯을 보여주는 사진을 만들었다. - 토성탐사선 카시니호의 유작 토성탐사선 카시니호는 지난 9월 15일 오전 7시 55분(한국시각 15일 저녁 8시55분)께 토성 대기권으로 뛰어들어 장렬한 최후를 맞았다. 지난 1997년 케네디 우주센터에서 발사된 지 20년 만에 임무를 모두 마친 것으로 카시니호는 결국 토성의 일부가 됐다. 이렇게 카시니호는 마지막 불꽃을 태우며 산화했지만 최후까지도 주어진 미션을 성공적으로 마무리했다. 토성 대기와의 마찰로 불타기 전 2분 동안 토성 대기성분 데이터와 사진들을 지구로 전송했기 때문이다. 카시니호가 마지막으로 보낸 데이터는 토성의 대기 속을 찍은 사진으로, 이 사진을 전송한 후 45초 만에 전소됐다. 또 토성을 배경으로 얼굴을 빼꼼히 내민 위성 엔셀라두스의 모습은 마치 고된 임무를 마친 카시니호와 작별인사를 하는 듯 하다. 카니시호와 마지막 작별이 있던 이날 NASA의 전현직 연구원들은 마지막 신호를 뒤로하고 서로 끌어안고 눈물을 흘리며 아쉬움을 함께 했다. 　 - 거대 목성의 달 그림자 적색의 행성 표면에 작은 그림자 하나가 드리워졌다. 이 행성은 목성, 작은 그림자는 위성인 아말테아(Amalthea)다. 목성에서 18만㎞ 떨어진 곳에서 공전 중인 아말테아는 지름이 약 240㎞ 정도로 못생긴 감자처럼 제멋대로 생겼다. 이 사진은 지난 10월 NASA가 공개했으며 '촬영자'는 물론 목성탐사선 주노다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국항공우주국(NASA)에서 운영하는 ‘오늘의 천체사진’(APOD) 18일자(현지시간)에 우리 태양계를 빼닮은 행성계가 소개되어 세계의 우주 마니아들로부터 관심을 끌고 있다. 문제의 행성계는 케플러-90이라는 이름을 갖고 있는데, 이는 제2 지구를 찾기 위해 지구 궤도에 띄운 케플러 망원경이 발견했기 때문에 붙여진 이름이다. 놀랍게도 이 케플러-90은 우리 태양계와 똑같이 행성을 8개 거느리고 있는 것으로 밝혀졌다. 그밖에도 케플러-90이 우리 태양계와 비슷한 점은 부모별이 우리 태양과 같은 우리 태양과 비슷한 G형 항성이다. G형 항성이란 별의 표면온도와 분광학적 특성으로 분류할 때 , 별의 진화단계에서 주계열성에 있는 중간 질량의 황색 별을 가리킨다. 케플러-90은 나아가 지구와 비슷한 암석형 행성을 비롯해, 목성과 토성과 비교할 만한 큰 행성 등을 갖고 있는 점 등도 우리 태양계와 흡사하다. 그러나 다른 점도 물론 있다. 무엇보다 알려진 모든 케플러-90 행성들의 궤도가 비교적 부모별에 근접해서 태양을 도는 지구 궤도보다 더 가깝다는 점이다. 따라서 케플러-90의 행성들은 유감스럽게도 생명체가 살기 힘들 정도로 뜨거울 것으로 보인다. 그러나 더 세밀히 관측하면 이들보다 더 멀리 있는 차가운 행성을 발견할 수 있을지 모른다. 케플러-90은 우리 태양계로부터 약 2500광년 떨어진 용자리에 있으며 밝기 등급은 약 14다. 이 정도라면 중간 크기 망원경으로도 찾아볼 수 있다. 다음 10년간 외행성 탐색 계획에는 테스(TESS), 제임스웹 우주망원경(JWST), WFIRST, 플라톤(PLATO) 등이 발사를 기다리고 있다. 머지않아 케플러-90 행성들보다 더욱 흥미로운 제2지구가 발견될 것으로 과학자들은 기대하고 있다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

2015년 명왕성(Pluto)을 근접통과한 탐사선 뉴호라이즌스에는 명왕성 발견자의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 실려 있었다. 명왕성은 1930년 2월 18일 미국 애리조나주 로웰 천문대의 신참 직원인 클라이드 톰보(1906~1997)에 의해 발견되었다. 톰보의 명왕성 발견 이야기를 하기 전에 반드시 알아야 할 사항이 있는데, 그것은 퍼시벌 로웰(1855~1916)이라는 인물이다. 출중한 호기심과 자유로운 영혼의 소유자였던 로웰은 우리와도 인연이 닿아 있는 인물로, 하버드 대학을 졸업한 후, 1883년 조선을 방문하고 ‘고요한 아침의 나라 조선’(Choson, the Land of the Morning Calm)이라는 제목의 책을 펴내기도 했다. 로웰은 30대에 천문학에 헌신하기로 결심하고 해왕성 바깥에 있는 제9의 행성을 찾는 것을 필생의 목표로 삼았다. 천왕성의 이상 운동을 근거로 해왕성을 발견하게 된 것이 60년 전의 일이었다. 해왕성 발견 후, 이 행성의 궤도에도 오차가 있는 것으로 밝혀져 해왕성 바깥쪽에 다른 행성이 존재할 거라는 믿음이 널리 퍼져 있었다. 로웰은 해왕성 너머로 궤도에 영향을 미치는 또 다른 행성이 있을 것으로 추정하고 이를 ‘행성 X’라 불렀다. 1894년, 로웰은 애리조나주에 있는 해발 2210m의 플래그스탭산에 로웰 천문대를 세우고 행성 X를 찾기 위한 프로젝트에 돌입했다. 그러나 로웰은 불행하게도 그의 꿈을 끝내 이루지 못한 채 1916년 61살의 나이로 우주로 떠났다. 로웰의 꿈은 14년 후 천문대의 신참인 고졸 출신 아마추어 천문가 클라이드 톰보에 의해 마침내 이루어졌다. 24살의 톰보는 당시 최신 기술이었던 천체사진을 이용하여 동일한 지역의 밤하늘 사진을 2주 간격으로 두 장을 촬영한 후, 그 이미지 사이에서 위치가 바뀐 천체를 분석하는 방법으로 끈질기게 탐색을 진행한 끝에 1930년 2월 마침내 명왕성을 발견했던 것이다. 이 소식은 곧 AP통신의 전파를 타고 전 세계로 퍼져났으며, 제9의 행성 발견으로 세계는 발칵 뒤집어졌다. 과연 태양계가 앞으로도 얼마나 더 확장될 것이며, 그 바깥으로는 무엇이 더 있을까 하는 생각으로 사람들은 망연한 시선으로 하늘을 올려다보았다. 어쨌든 명왕성 발견 하나로 톰보는 일약 유명인사가 되었다. 영국 왕립천문학회 등으로부터 공로 메달을 받았으며, 캔자스 대학에서 장학금을 받아 정식으로 천문학을 전공하여 학위를 받았다. 1955년부터 1973년 퇴임할 때까지 뉴멕시코 주립대학에서 교수로 재직했고, 1997년 뉴멕시코의 라스크루서스에서 평생을 꿈꾸었던 새로운 우주로 갔다. 여담이지만, 톰보가 로웰 천문대에서 근무하게 된 것은 몇 장의 천체 스케치 덕분이었다. 가난한 농가 출신으로 고등학교를 졸업한 후 아마추어 별지기로 천체관측을 즐기던 톰보는 자작 망원경으로 관측한 화성과 목성의 관측 스케치를 충동적으로 로웰 천문대에 보냈다. 천문대 대장은 이 스케치를 보고는 ‘고되지만 보수가 짠’ 천문대 일을 해볼 생각이 없느냐는 편지를 보냈고, 시골 청년은 망설임 없이 즉시로 저축한 돈을 긁어모아 몇날 며칠을 가야 하는 플래그스탭행 편도 기차표를 끊었던 것이다. 명왕성은 지금은 행성 반열에서 탈락하여 왜행성으로 분류되고 있다. 정식명칭은 134340 명왕성(134340 Pluto)으로 불리며, 카이퍼 띠에 있는 왜행성으로서는 현재 가장 큰 천체다. 암석과 얼음으로 이루어져 있으며, 지름 2400km로 지구의 달의 70%에 지나지 않는다. 태양으로부터 평균 약 60억km(40AU) 떨어진 타원형 궤도를 돌고 있으며, 공전주기는 약 248년, 자전주기는 6.4일이다. 길쭉한 타원형 궤도 때문에 해왕성의 궤도보다 안쪽으로 들어올 때도 있다. 위성은 5개 있다. 처음으로 명왕성을 방문한 탐사선은 NASA의 뉴호라이즌스다. 2006년 1월 19일 발사된 뉴호라이즌스는 목성의 중력을 이용하여 2015년 7월 명왕성에 도착했으며, 명왕성 표면으로부터 약 1만 2550㎞ 거리까지 근접비행하는 데 성공했다. 여기에는 명왕성 발견자 톰보의 뼛가루가 캡슐에 담긴 채 실려 있었다. NASA 과학자들이 이미 고인이 된 톰보의 뼛가루나마 명왕성을 방문하게끔 하고 싶었던 때문이다. 참으로 의리 깊은 후배들이라 하겠다. 이광식 칼럼니스트 joand999@naver.com

인류 역사상 최초로 명왕성과 그 위성을 근접 관측한 뉴호라이즌스호는 계속해서 태양계의 가장자리를 행해 날아가고 있다. 그리고 2019년 1월 1일에는 카이퍼벨트 소행성인 2014 MU69를 관측할 예정이다. 카이퍼벨트는 해왕성 궤도 밖에 존재하는 수많은 얼음 천체의 모임으로 지금까지 망원경으로 그 존재를 확인했을 뿐 실제 근접 관측이 이뤄진 적이 없다. 따라서 과학자들은 뉴호라이즌스호의 관측 결과에 큰 기대를 걸고 있다. 하지만 그렇다고 과학자들이 탐사선이 도착하기만 기다리는 것은 아니다. 미항공우주국(NASA)과 여러 협력 기관의 과학자들은 뉴호라이즌스호 도착 이전에 이 천체의 데이터를 더 수집하기 위해 노력하고 있다. 학생들이 시험을 보기 전에 출제 경향을 미리 알고 있으면 공부하는 데 더 유리한 것처럼, 뉴호라이즌스호 역시 목표 소행성의 형태를 미리 알면 제한된 시간 동안 카메라를 포함한 관측장비를 어떻게 사용할지 효과적으로 준비할 수 있기 때문이다. 그런데 이 관측 과정에서 예상하지 못했던 흥미로운 사실이 밝혀졌다. NASA의 공중 천문대인 소피아(SOFIA·airborne Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)가 지난 7월 관측에서 2014 MU69 주변에 작은 위성의 증거를 찾아낸 것이다. 사실 65억km나 떨어진 작고 어두운 소행성이므로 관측이 쉽지 않지만, 과학자들은 2014 MU69가 별빛을 가리는 현상을 관측해 위성의 증거를 발견했다. 더욱 흥미로운 점은 2014 MU69가 지름 30km가 넘지 않는 소행성이지만, 사실은 두 개의 소행성이 아령처럼 붙어서 만들어진 소행성일 가능성도 있다는 것이다. (사진) 물론 실제 모습은 근접 관측을 통해 검증해야 한다. 만약 달이 있는 것으로 입증되면 명왕성보다 더 먼 거리에서 발견된 가장 작은 위성이 될 전망이다. 이번 연구 결과는 멀리 떨어진 어두운 소행성을 세밀하게 관측할 수 있는 관측 기술을 시험하는 무대이기도 하다. 별빛을 가리는 현상을 이용한 소행성 관측 기법이 이렇게 먼 거리에서도 정확한지는 뉴호라이즌스호의 근접 관측 결과와 비교해보면 확인할 수 있다. 유용한 관측 기법으로 확인되면 카이퍼벨트와 더 먼 거리에 있는 소행성을 연구하는데도 널리 사용될 것으로 기대된다. 2014 MU69는 인류가 탐사선을 보낸 가장 먼 천체라는 점에서 한동안 특별한 존재가 될 것이다. 당분간은 이렇게 먼 장소까지 탐사선을 발사할 계획이 없는 데다, 발사해도 도착하는 데 아주 오랜 시간이 걸리기 때문이다. 그 진짜 모습이 어떨지 궁금한 것은 이를 연구하는 과학자만의 이야기가 아닐 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com